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      新聞咨詢

      防爆常識

      一、 防爆電氣設備的防爆型式1.爆炸性混合物產生爆炸的條件
      爆炸是指物質從一種狀態,經過物理變化或化學變化,突然變成另一種狀態并放出巨大的能 量,而產生的光和熱或機械功。在此僅談及爆炸性混合物的爆炸,即所有的可燃性氣體、蒸氣及粉塵與空氣所形成的爆炸性混合物的爆炸。這類爆炸需要同時具備三個條件才可能發生 :第一,必須存在爆炸性物質或可燃性物質;第二,要有助燃性物質,主要是空氣中的氧氣;第三,就是還要存在引燃源(如火花、電弧和危險溫度等),它提供點燃混合物所必需的能量。只有這三個條件同時存在,才有發生爆炸的可能性,其中任何一個條件不具備,就不會 產生燃燒和爆炸。因此,采取適當的措施,使三個條件不同時具備即可達到防止爆炸的目的。由于爆炸性混合物普遍存在于煤炭、石油、化工、紡織、糧食加工等行業的生產、加工、 儲運等場所,如發生爆炸則危害極大。于是,人們采取了多種防爆技術方法,防止爆炸危險性環境形成及其爆炸。
      2.基本防爆型式
      (1) 隔爆型“d”
      隔爆型防爆型式是把設備可能點燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個外殼內,其外殼 能夠承受通過外殼任何接合面或結構間隙,滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而不損壞,并且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環境的點燃(參見GB 3836 2標準)。

      把可能產生火花、電弧和危險溫度的零部件均放入隔爆外殼內,隔爆外殼使設備內部空間與 周圍的環境隔開。隔爆外殼存在間隙,因電氣設備呼吸作用和氣體滲透作用,使內部可能存在爆炸性氣體混合物,當其發生爆炸時,外殼可以承受產生的爆炸壓力而不損壞,同時外殼 結 構間隙可冷卻火焰、降低火焰傳播速度或終止加速鏈,使火焰或危險的火焰生成物不能穿越隔爆間隙點燃外部爆炸性環境,從而達到隔爆目的。
      隔爆型“d”按其允許使用爆炸性氣體環境的種類分為I類和IIA、IIB、IIC類。
      該防爆型式設備適用于1、2區場所。
      (2) 增安型“e”
      增安型防爆型式是一種對在正常運行條件下不會產生電弧、火花的電氣設備采取一些附加措 施以提高其安全程度,防止其內部和外部部件可能出現危險溫度、電弧和火花的可能性的防爆型式。它不包括在正常運行情況下產生火花或電弧的設備(參見GB 38363標準)。
      在正常運行時不會產生火花、電弧和危險溫度的電氣設備結構上,通過采取措施降低或控制工作溫度、保證電氣連接的可靠性、增加絕緣效果以及提高外殼防護等級,以減少由于污 垢引起污染的可能性和潮氣進入等措施,減少出現可能引起點燃故障的可能性,提高設備正常運行和規定故障(例如:電動機轉子堵轉)條件下的安全可靠性?!糐P〗
      該類型設備主要用于2區危險場所,部分種類可以用于1區,例如具有合適保護裝置的增安型 低壓異步電動機、接線盒等。
      (3) 本質安全型“i”
      本質安全型防爆型式是在設備內部的所有電路都是由在標準規定條件(包括正常工作和規定 的故障條件)下,產生的任何電火花或任何熱效應均不能點燃規定的爆炸性氣體環境的本質 安全電路?!糎TH〗“iɑ”等級電氣設備〖HT〗是正常工作和施加一個故障和任意組合的兩個故障條件下,均不能引起點燃的本質安全型電氣設備;〖HTH〗“ib”等級電氣設備 〖HT〗是正常工作和施加一個故障條件下,不能引起點燃的本質安全型電氣設備(參見GB 38 364標準)。
      本質安全型是從限制電路中的能量入手,通過可靠的控制電路參數將潛在的火花能量降低到可點燃規定的氣體混合物能量以下,導線及元件表面發熱溫度限制在規定的氣體混合物的點 燃溫度之下。
      該防爆型式只能應用于弱電設備中,該類型設備適用于0、1、2區(Ex?。楱?或1、2區(E x?。椋?。
      (4) 正壓型“p”
      電氣設備的一種防爆型式。它是一種通過保持設備外殼內部保護氣體的壓力高于周圍爆炸性 環境壓力的措施來達到安全的電氣設備(參見GB 38365標準)。
      正壓設備保護型式可利用不同方法。一種方法是在系統內部保護靜態正壓,而另一種方法是 保持持續的空氣或惰性氣體流動,以限制可燃性混合物進入外殼內部。兩種方法都需要在設備起動前用保護氣體對外殼進行沖洗,帶走設備內部非正壓狀態時進入外殼內的可燃性氣體 ,防止在外殼內形成可燃性混合物。這些方法的要點是監測系統,并且進行定時換氣,以保證系統的可靠性。
      該類設備按照保護方法可以用于1區或2區危險場所。
      (5) 油浸型“o”
      油浸型防爆型式是將整個設備或設備的部件浸在油內(保護液),使之不能點燃油面以上或外殼外面的爆炸性氣體環境(參見GB 38366標準)。
      這是一個主要用于開關設備的老的防爆技術方法。形成的電弧、火花浸在油下。
      該類型設備適用于1區或2區危險場所。
      (6) 充砂型“q”
      充砂型防爆型式是一種在外殼內充填砂?;蚱渌幎ㄌ匦缘姆勰┎牧?,使之在規定的使用 條件下,殼內產生的電弧或高溫均不能點燃周圍爆炸性氣體環境的電氣設備保護型式(參見G B 38367標準)。
      該防爆型式將可點燃爆炸性氣體環境的導電部件固定并且完全埋入充砂材料中,從而阻止了火花、電弧和危險溫度的傳播,使之不能點燃外部爆炸性氣體環境。通常它用于Ex“e” 或Ex“n”設備內的元件和重載牽引電池組。
      該類型設備適用于1區或2區危險場所。
      (7) “n”型防爆電氣設備
      該類型電氣設備在正常運行時,不能夠點燃周圍的爆炸性氣體環境,也不大可能發生引起點 燃的故障(參見GB 38368標準)。
      “n”型電氣設備正常運行時,即指設備在電氣和機械上符合設計規范并在制造廠規定的范圍內使用,不可能產生火花、電弧和危險溫度。
      該類型電氣設備僅適用于2區危險場所。
      (8) 澆封型“m”
      澆封型防爆型式是將可能產生引起爆炸性混合物爆炸的火花、電弧或危險溫度部分的電氣部 件,澆封在澆封劑(復合物)中,使它不能點燃周圍爆炸性混合物(參見GB 38369標準)。
      采用澆封措施,可防止電氣元件短路、固化電氣絕緣,避免了電路上的火花以及電弧和危險溫度等引燃源的產生,防止了爆炸性混合物的侵入,控制正常和故障狀況下的表面溫度。
      該類設備適用于1、2區危險場所。
      (9) 氣密型“h”
      該類防爆設備型式采用氣密外殼。即環境中的爆炸性氣體混合物不能進入設備外殼內部。氣 密外殼采用熔化、擠壓或膠粘的方法進行密封,這種外殼多半是不可拆卸的,以保證永久氣密性(參見GB 383611標準)。
      該防爆措施屬于“n”型防爆措施范疇,GB 383611已被GB 38368—2003代替。
      (10) 特殊型防爆電氣設備“s”
      指國家標準未包括的防爆類型式,該型式可暫由主管部門制定暫行規定,并經指定的防爆檢 驗單位檢驗認可能夠具有防爆性能的電氣設備。
      該類設備是根據實際使用開發研制,可適用于相應的危險場所。
      (11) 可燃性粉塵環境用電設備
      粉塵防爆電氣設備是采用限制外殼最高表面溫度和采用“塵密”或“防塵”外殼來限制粉塵 進入,以防止可燃性粉塵點燃(參見GB 124761標準)。
      該類設備將帶電部件安裝在有一定防護能力的外殼中,從而限制了粉塵進入,使引燃源與粉 塵隔離來防止爆炸的產生。按設備采用外殼防塵結構的差別將設備分為A型設備或B型設備。 按設備外殼的防塵等級的高低將設備分為20、21和22級,例如DIP A20、DIP A21、DIP B20 和DIP B21等。
      該類型設備按照等級適用于20、21或22區粉塵危險場所。
      在平常實際使用中可能很容易的看到,許多防爆電氣產品在一個產品中就采用了多種防爆保護方法。例如,照明裝置可能采用了增安型保護(外殼和接線端盒)、隔爆型保護(開關)和澆 封型保護(鎮流器)。這樣能夠使制造商采用最適用的復合防爆保護方法。有一點要注意的是 ,產品銘牌上列出采取的防爆方法的順序將往往告訴用戶產品的結構,如一個產品被標識為Ex?。洌?,則極可能為隔爆型而其中帶有增安型部件。另一個產品被標識為Ex?。澹?, 則極可能不是隔爆型外殼(例如不銹鋼或強化聚脂玻璃),而帶有隔爆開關或部件安裝其中。 兩種產品可能均適用于1區,但他們是使用不同的防爆保護措施達到同樣的目的。用戶可根據自己的實際需要和所了解信息,來選擇可提供在費用、性能和安全方面達到最佳平衡的防 爆型式的產品。
      二、危險場所的劃分
      —-眾所周知,在危險場所中安全地使用爆炸性環境用電氣設備的前題條件是合理的選擇、正確 的安裝和必要的維護。合理的選擇防爆電氣設備,必然涉及到與其所在的危險場所要相適應。因此,首先要明確什么是危險場所?它又是如何劃分的?
      危險場所就是由于存在著易燃易爆性氣體、蒸氣、液體、可燃性粉塵或者可燃性纖維而具有引起火災或者爆炸危險的場所。典型的危險場所,如石油化工行業中爆炸性物質的生產、 加工和貯存過程中所形成的環境、煤礦井下(由于煤層中不斷滲透出的甲烷氣體而形成的工作環境)等等。按照GB 3836.14—2000(GB 3836.14標準等同于IEC 60079-10)要求,可用類別、區域 和組別三層概念來說明危險場所的劃分。
      —-1 爆炸性物質的分類
      標準將爆炸性物質分為III類:
      I類:礦井甲烷;II類:爆炸性氣體混合物(含蒸氣、薄霧);III類:爆炸性粉塵(纖維或飛 絮物)。
      既首先要確定環境中存在著何類爆炸性物質,然后才按氣體或粉塵的不同對危險場所進行劃分。
      —-2 危險場所的界定
      按場所中存在物質的物態的不同,將危險場所劃分為爆炸性氣體環境和可燃性粉塵環境 。
      按場所中危險物質存在時間的長短,將兩類不同物態下的危險場所劃分為三個區,即:對爆炸性氣體環境,為0區、1區和2區;對可燃性粉塵環境,為20區、21區和22區。
      —-(1) 爆炸性氣體環境
      —-GB 3836.14—2000標準中規定:
      —-0區:爆炸性氣體環境連續出現或長時間存在的場所。
      —-1區:在正常運行時,可能出現爆炸性氣體環境的場所。
      —-2區:在正常運行時,不可能出現爆炸性氣體環境,如果出現也是偶爾發生并且僅是短時間存在的場所。
      —-在此,“正常運行”是指正常的開車、運轉、停車,易燃物質產品的裝卸、密閉容器蓋的開閉,安全閥、排放閥以及所有工廠設備都在其設計參數范圍內工作的狀態。
      —-(2) 可燃性粉塵環境
      —-GB 12476.1—2000標準中規定:
      —-20區:在正常運行過程中可燃性粉塵連續出現或經常出現,其數量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物和/或可能形成無法控制和極厚的粉塵層的場所及容器內部。
      —-21區:在正常運行過程中,可能出現粉塵數量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20 區的場所。
      該區域包括,與充入或排放粉塵點直接相鄰的場所、出現粉塵和正常*作情況下可能產生可 燃濃度的可燃性粉塵與空氣混合物的場所。
      —-22區:在異常條件下,可燃性粉塵云偶爾出現并且只是短時間存在、或可燃性粉塵偶爾出現堆積或可能存在粉塵層并且產生可燃性粉塵空氣混合物的場所。如果不能保證排除可燃性粉 塵堆積或粉塵層時,則應劃分為21區。
      對危險場所的界定,解決了危險場所劃分中爆炸性物質存在的時間問題。那么,長時間存在或偶爾發生的時間概念又怎么界定呢?歐洲有關資料中也相應地給出了具體的規定,見表1 。
      —-表1 場所劃分
      危險物質 長期存在(大于1 000 h/年) 正常運行時存在(10-1 000 h/年) 僅在不正常時存在(少于10 h/年)
      氣體 0區 1區 2區
      —-3 爆炸性物質的分組
      —-爆炸性物質的分類,將危險物質按其物態,進行粗劃分。對同是氣體的爆炸性物質,由于其爆炸特性差別很大,故又將爆炸性氣體進行了分組。
      —-GB 3836.1通用要求中,將爆炸性氣體按其最大實驗電壓安全間隙和最小試驗電流分為A、B 、C三組。三組的代表性氣體分別為:氫氣&乙炔、乙烯和丙烷,具體的參數見表2。
      —-表2 爆炸性氣體的分組
      組別 代表性氣體 最大試驗安全間隙 最小點燃電流
      IIC 乙炔氫氣 <0.5mm <0.45
      IIB 乙烯 0.5~0.9 mm 0.45~0.8
      IIA 丙烷 >0.9 mm >0.8
      —-爆炸性物質的分組,可以說是基本上說明了危險場所中存在的是哪種危險物質。
      三、防爆標志防爆電氣設備按GB 3836標準要求,防爆電氣設備的防爆標志內容包括:
      防爆型式+設備類別+(氣體組別)+溫度組別
      1 防爆型式
      根據所采取的防爆措施,可把防爆電氣設備分為隔爆型、增安型、本質安全型、正壓型、
      油浸型、充砂型、澆封型、n 型、特殊型、粉塵防爆型等。它們的標識如表1所示。
      表1 防爆基本類型
      防爆型式 防爆型式標志 防爆型式 防爆型式標志
      隔爆型 Ex?。?充砂型 Ex q
      增安型 Ex?。?澆封型 Ex m
      正壓型 Ex?。?n型 Ex n
      本安型 E x?。閍Ex?。椋?特殊型 Ex s
      油浸型 Ex?。?粉塵防爆型 DIP ADIP B

      2 設備類別
      爆炸性氣體環境用電氣設備分為:
      I類:煤礦井下用電氣設備;
      II類:除煤礦外的其他爆炸性氣體環境用電氣設備。
      II類隔爆型“d”和本質安全型“i”電氣設備又分為IIA、IIB、和IIC類。
      可燃性粉塵環境用電氣設備分為:
      A型塵密設備;B型塵密設備;
      A型防塵設備;B型防塵設備。
      3 氣體組別
      爆炸性氣體混合物的傳爆能力,標志著其爆炸危險程度的高低,爆炸性混合物的傳爆能力越 大,其危險性越高。爆炸性混合物的傳爆能力可用最大試驗安全間隙表示。同時,爆炸性氣體、液體蒸氣、薄霧被點燃的難易程度也標志著其爆炸危險程度的高低,它用最小點燃電流 比表示。II類隔爆型電氣設備或本質安全型電氣設備,按其適用于爆炸性氣體混合物的最大試驗安全間隙或最小點燃電流比,進一步分為IIA、IIB和IIC類。
      如表2所示。
      表2 爆炸性氣體混合物的組別與最大試驗安全間隙或最小點燃電流比之間的關系
      氣體組別 最大試驗安全間隙MESG (mm) 最小點燃電流比MICR
      IIA MESG≥0.9 MICR>0.8
      IIB 0.9>MESG>0.5 0.8≥MICR≥0.45
      IIC 0.5≥MESG 0.45>MICR

      4 溫度組別
      爆炸性氣體混合物的引燃溫度是能被點燃的溫度極限值。
      電氣設備按其最高表面溫度分為T1~T6組,使得對應的T1~T6組的電氣設備的最高表面溫度 不能超過對應的溫度組別的允許值。溫度組別、設備表面溫度和可燃性氣體或蒸氣的引燃溫 度之間的關系如表3所示。
      表3 溫度組別、設備表面溫度和可燃性氣體或蒸氣的引燃溫度之間的關系
      溫度級別IEC/EN /GB 3836 設備的最高表面溫度T[℃] 可燃性物質的點燃溫度[ ℃]
      T1 450 T>450
      T2 300 450≥T>300
      T3 200 300≥T>200
      T4 135 200≥T>135
      T5 100 135≥T>100
      T6 85 100≥T>8

      5 防爆標志舉例說明
      為了更進一步地明確防爆標志的表示方法,對氣體防爆電氣設備舉例如下:
      如電氣設備為I類隔爆型:防爆標志為ExdI
      如電氣設備為II類隔爆型,氣體組別為B組,溫度組別為T3,則防爆標志為:ExdIIBT3。
      如電氣設備為II類本質安全型ia,氣體組別為A組,溫度組別為T5,則防爆標志為:ExiaIIA T5。
      對I類特殊型:ExsI。
      對使用于礦井中除沼氣外,正常情況下還有II類氣體組別為B組,溫度組別為T3的可燃性氣體的隔爆型電氣設備,則防爆標志為:ExdI/IIBT3。
      另外,對下列特殊情況,防爆標志內容可適當進行調整:
      (1) 如果電氣設備采用一種以上的復合型式,則應先標出主體防爆型式,后標出其他的防爆型式。如:II類B組主體隔爆型并有增安型接線盒T4組的電動機,其防爆標志為:ExdeIIBT4 ?!糐P3〗
      (2) 如果只允許使用在一種可燃性氣體或蒸氣環境中的電氣設備,其標志可用該氣體或蒸氣 的化學分子式或名稱表示,這時,可不必注明氣體的組別和溫度組別。如:II類用于氨氣環 境的隔爆型的電氣設備,其防爆標志為:ExdII(NH3)或ExdII(氨)。
      反過來,利用表2,制造廠可以按照防爆電氣產品的使用環境決定產品的溫度組別,按照溫 度組別設計電氣設備的外殼表面溫度或內部溫度。防爆電氣設備的用戶可以根據場所中可能出現的爆炸性氣體或蒸氣的種類,方便地選用防爆電氣產品的溫度組別。例如,已知環境中 存 在異丁烷(引燃溫度460 ℃),則可選擇T1組別的防爆電氣產品;如果環境中存在丁烷和乙醚 (引燃溫度160 ℃),則須選擇T4組的防爆電氣產品。
      對于粉塵防爆電氣設備:
      如可用于21區的A型設備,最高表面溫度TA為170 ℃,其防爆標志為:DIP A21 TA170 ℃或者DIP A21TA,T3;
      如可用于21區的B型設備,最高表面溫度TB為200  ℃,其防爆標志為:DIP B21 TB200 ℃或者DIP B21TB,T3
      6 設置標志的要求
      (1) 應在電氣設備主體部分的明顯地方設置標志;
      (2) 標志必須考慮到在可能存在的化學腐蝕下,仍然清晰和耐久。如標志Ex、防爆型 式、類別、溫度組別可用凸紋或凹紋標在外殼的明顯處,
      標志牌的材質應采用耐化學腐蝕的材料,如青銅、黃銅或不銹鋼。
      7 國際上常用的防爆電氣設備標志舉例
      表4
      國際電工委員會(IEC)Ex d [ia] IIC T5其中:Ex — 防爆d — 保護方式(隔爆型)[ia] — 本安輸出關聯設備II — 設備類別C — 氣體組別T5 — 溫度組別〖〗 CENELEC(歐洲電工委員會)EEx d[ia] IIC T5其中:EEx — 歐洲標志d — 保護方式(隔爆型)[ia] — 本安輸出關聯設備II — 設備類別C — 氣體組別T5 — 溫度組別
      US (NEC 505)(美國)* Class I, Zone 1, A Ex d [ia] IIC T5 其中:Class I — 允許的類別Zone 1 — 允許使用的場所A — 美國國家標準Ex — 防爆d — 保護方式(防爆型)[ia] — 本安II — 設備類別C — 氣體組別T5 — 溫度組別US(NEC?。担埃埃?美國)Explosionproof?。鳎椋簦琛。桑樱。希酰簦穑酰簦?,Clɑss?。?,Division?。?,Group?。?,B,C,D,T5其中:Explosionproofwith?。桑樱。希酰簦穑酰簦?— 防護方式(除IS之外,可選擇)Clɑss?。?— 允許的類別Division?。?— 允許的等級(除2級外,可選擇)Groups?。?,B,C,D — 允許的氣體組別T5 — 溫度組別

      * NEC為美國電氣規程,1996年,美國電氣規程中增加了第505章,旨在與國際普遍采用的I EC標準體系的危險場所劃分方法協調一致。NEC 500表示為適合于北美危險場所劃分體系。

      四、防爆電氣產品的安全使用應從危險場所的正確分類開始

      防爆電氣產品的安全不僅取決于產品的安全性能,而且與產 品的安全使用密切相關,文章重點介紹了防爆電氣產品安全使用的重要基礎工作,即危險場 所分類的有關問題。

      1 防爆電氣產品的安全使用是和產品安全性能同等重要的問題
      長期以來,我國涉及防爆電氣安全的國家標準,主要是防爆電氣基礎標準(國標GB 3836 系列為 主的制造檢驗標準)和防爆電氣產品標準。這些標準的實施主體是產品制造企業和防爆電氣產品質檢機構。但是防爆電氣產品在危險場所使用能否確保防爆安全,不僅有賴于設計制造 和檢驗部門提供高防爆安全性的產品,而且有賴于產品用戶部門的安全使用。性能質量再好的防 爆電氣產品如果使用不當,不僅不能起到防爆作用,甚至可能成為危及安全的可怕**。許 多慘痛的爆炸事故都證明了這點。例如,防爆電氣產品電纜引入裝置中的橡膠密封圈,是一個保 持產品防爆性能的重要零件,這個零件在使用中往往被人們所忽視,不能被正確的選型、安 裝和維護。如,有的用戶在維修后未將其壓緊,有的選用的密封圈尺寸和材質不符合標準要求,有的檢修后干脆不安裝密封圈。結果就使危險場所中的可燃性氣體可以暢通無阻地進 入接線盒空腔內。一旦接線盒內的接線端子的連接處出現電弧?;鸹〞r,就可能點燃可燃性氣體,引起爆炸。類似這種不能安全使用防爆電氣產品而引起爆炸事故的例子在爆炸事故總 的統計中占有很大的比例。
      由此可見,防爆電氣產品的安全使用和反映防爆電氣產品安全性能的制造質量是同等重要的。這正如我們有病時,通常都需要醫生在對我們身體的各種癥狀進行仔細檢查確診后,再指 導我們正確地服藥的道理一樣。質量合格的藥物必須和正確的使用相結合,才能起到安全的對癥治病的作用,否則可能適得其反——質量合格的藥不僅不能安全地治病,甚至可能危及 身體安全。
      我們所說的防爆電氣產品安全使用,一般包括下述幾個方面:正確地劃分爆炸危險場所的類別;正確地選型、安裝防爆電氣產品;正確地維護、檢修防爆電氣產品。
      由上述可見,防爆電氣安全是一項系統工程,它包括防爆電氣產品的設計、制造、檢驗、危險 場所的分類、防爆電氣產品的選型安裝、維護檢修,以及與此有關的質量管理、人員培訓等 各個環節。任何環節的疏忽都可能成為爆炸事故的隱患。
      誠然,許多用戶部門也認識到防爆電氣產品的安全使用對保證防爆安全的重要意義,但是苦于長期以來沒有一套完整的國家標準可循,因此,只能根據經驗和一些不完整的資料制訂出 一些部門標準、規范來實行防爆電氣產品安全使用的技術生產管理。因此,盡快制訂出一套完整的、并可與國際標準接軌的國家標準,一直都是各方面迫切關注的。
      近年來,隨著我國防爆電氣標準化工作的發展及加強與國際標準接軌的需要,我國防爆電氣標準也由過去的產品制造檢驗標準為主的狀況,逐步演變為包括制造檢驗、場所劃分、選型 安裝和維護檢修等標準組成的完整的防爆電氣安全標準體系?!拔kU場所的分類(GB 3836 14—2000)”、“危險場所電氣安裝(GB 383615—2000)”、爆炸性氣體環境用電氣設備的檢修(GB 383613—1997)”三項標準第一次以國家標準形式,完整地規定了用戶部門安全使 用防爆電氣產品的各項技術和管理要求,對爆炸危險場所的安全生產有著十分重要的意義。 此外,由于這三項標準和國際標準實施了接軌,從而也為我國石油化工裝置進入國際市場,以及做好引進設備的防爆安全生產和技術管理創造了有利的條件。

      2 危險場所分類是實現防爆電氣產品安全使用的最重要的基礎工作
      上述三項標準對用戶部門來說,首要的、最基礎的工作是對本部門所涉及的爆炸危險場 所的分類。這正如一個就診的患者,首先要通過全面檢查和醫生對癥狀的分析判斷后的確診一樣。準確的確診是對癥治療和安全用藥的基礎。本文專門針對國標“危險場所分類” (GB 383614—2000)進行一些分析介紹。
      2.1 危險場所分類的目的
      危險場所分類是對可能出現爆炸性氣體環境的場所進行分析和分類的方法。場所分類的目的 , 是為了使用于該類爆炸危險場所的防爆電氣設備的選型和安裝具有足夠的安全性和良好的經濟性。因為在使用可燃性物質的危險場所,要保證爆炸性氣體環境永不出現是困難的。同樣 ,要確保使用于危險場所的電氣設備永不成為點燃源也是困難的。因此,危險性大的場所( 即 出現爆炸性氣體環境可能性大的場所)應選擇安全性能高的防爆電氣設備類型。反之,對于危險稍小的場所(即出現爆炸性氣體環境可能性稍小的場所),可選擇安全性稍低(但仍具有 足夠安全性)、價格相對便宜的防爆電氣設備類型。
      2.2 危險場所分類工作的主要內容
      危險場所分類工作主要有兩方面的內容:
      (1) 根據爆炸性氣體環境出現的頻率和持續時間把危險場所分為三個區域
      0區:爆炸性氣體環境連續出現或長時間存在的場所;
      1區:在正常運行時,可能出現爆炸性氣體環境的場所;
      2區:在正常運行時,不可能出現爆炸性氣體環境,如果出現也是偶爾發生,并且僅是短時間存在的場所。
      (2) 確定危險場所存在的數量和范圍
      因為僅僅確定某處危險場所的區域類別還不夠,還必須確定這類危險場所在設備內部和周圍存在的數量,而且要確定每類危險場所的空間范圍,也就是說要對場所的空間范圍進行 準確的定量。
      2.3 危險場所分類的基本安全原則
      (1) 對處理或貯存可燃性物質的設備及裝置進行設計時,應盡可能使危險場所的類別成為危 險性最小的類別,尤其應使0區場所及1區場所的數量及范圍都成為最小,亦即盡可能使大多 數的危險場所都成為2區場所。
      (2) 工藝流程用設備應主要為2級釋放源,如果達不到此要求,也應使該釋放源以極有限的 量及釋放率向空氣中釋放。
      (3) 危險場所的類別確定后,不得隨意進行變更。對于維修后的工藝設備,必須認真檢查后確認其是否能保證原有設計的安全水平。
      2.4 危險場所分類的思路
      由危險場所的定義可知,危險場所是爆炸性氣體環境出現或預期可能出現的數量達到足以要 求對電氣設備的結構、安裝和使用采取專門安全預防措施的區域。
      由定義可見,判斷場所是否為危險場所,主要根據該場所是否可能出現爆炸性氣體環境,而爆炸性氣體環境形成的條件,是可燃性氣體的濃度范圍是否處于爆炸極限范圍內??扇夹詺?體在空氣中的濃度在這個爆炸極限(即爆炸下限和爆炸上限)范圍內,遇點燃源即可形成爆炸 ;若超出這個范圍,即使用很強的點燃源也不能激發爆炸。也就是說,凡是濃度低于爆炸下 限或高于爆炸上限的混合物,與點燃源接觸時都不會引起火焰自行傳播。濃度低于爆炸下限時,由于過 量的空氣作為惰性介質參與燃燒反應,消耗一部分反應熱,起了冷卻作用,阻礙火焰自行傳播;相反,濃度高于爆炸上限時,由于可燃物過剩,即空氣量不足,導致化學反應的不完全 ,反應放出的熱量小于損耗的熱量,因而也阻礙火焰蔓延。
      由上述可見,場所中的可燃性氣體出現的數量是決定場所危險性的關鍵,而場所中可燃性氣體的出現,主要取決于可燃性氣體釋放源及影響可燃性氣體積聚的通風狀況。因此,我們可 以 理出這樣一個解決問題的思路:場所根據其危險性大小分類——場所的危險性取決于場所 中爆炸性氣體環境出現的數量——爆炸性氣體環境是由可燃性氣體的出現數量,即爆炸極限決定的——可燃性氣體出現的數量取決于釋放源和場所的通風狀況。
      2.5 場所分類的方法
      場所分類方法的核心問題是對場所中可能出現爆炸性氣體環境基本概率的分析,這需要有經 驗的專業人員的研究和參與,同時,要積累和收集場所中每臺設備的運行狀況和場所環境因素等資料。因此,場所分類應由熟悉可燃性物質性能、設備和工藝狀況的專業人員與從事 安全、電氣及其他相關工程技術人員討論確定。具體方法如下:
      (1) 查找和確定釋放源
      場所中存在可燃性氣體或蒸氣才有可能形成爆炸性氣體環境。因此,首先必須查找場所中的含有可燃性物質的儲存設備、加工設備或輸送管道是否可能向場所中釋放出可燃性氣體或蒸 氣,或者空氣是否可能進入容器內與可燃性氣體或蒸氣混合形成爆炸性混合物。
      每一臺設備(例如儲罐、管道、泵、壓縮機等),如果其內部含有可燃性物質,就應該被視為 潛在的釋放源。如果它們不可能含有可燃性物質,那么很明顯它們的周圍就不會形成爆炸性混合物。如果該類設備雖含有可燃性物質,但不可能逸出或泄漏到場所中,則可以不視為釋 放源(例如:設置于某一空間的無接縫的管道)。
      如果已確認設備會向場所中釋放可燃性物質,則應先確定釋放頻率和持續時間,并據此確定釋放源的等級:
      1) 連續級釋放源:連續釋放或預計長期釋放的釋放源。
      如,固定頂的油罐上部空間和排氣口;敞開的可燃性液體容器的液面附近處等,均應視為連續級釋放源。
      2) 1級釋放源:在正常運行時,預計可能周期性或偶爾釋放的釋放源。
      如,正常運行時,預計會向周圍場所釋放可燃性物質的泵、壓縮機或閥門的密封處;含有可燃性液體的容器上的排水口處;正常工作時,預計可燃性物質可能釋放到周圍場所中的取樣 點;正常工作中,預計會釋放可燃性物質的泄壓閥、排氣孔或其他開孔等均應視為1級釋放 源。
      3) 2級釋放源:在正常運行時,預計不可能釋放,如果釋放也僅是偶爾和短期釋放的釋放源。
      如,正常運行時,不可能泄漏的壓縮機或閥門的密封處;正常運行時,不可能泄漏的法蘭、連接件或管道接頭;正常運行時,不可能向周圍場所釋放可燃性物質的取樣點等均應視為2 級釋放源。
      (2) 確定危險場所的區域類型
      劃分危險場所的區域類型主要依據場所中的釋放源等級和通風條件。
      一般來說,連續級釋放源形成0區危險場所;1級釋放源形成1區危險場所;2級釋放源形成2 區危險場所。
      同時應根據通風條件確定區域劃分。如通風良好時,可降低危險場所的區域類別。反之,如通風不良時,可提高危險場所的區域類別。這是因為釋放到周圍場所中的可燃性氣體或蒸氣 ,會借助于通風形成的空氣流動或擴散,使其濃度稀釋至爆炸下限以下。
      (3) 確定危險場所的區域范圍
      影響危險場所區域范圍的有可燃性氣體或蒸氣的釋放速率、氣體的爆炸下限、相對密度、通風條件等諸多因素,因此要對它們的影響綜合分析后,確定危險場所的區域范圍。
      2.6 影響危險場所區域范圍的因素
      (1) 可燃性物質的釋放速率
      釋放速率越大,單位時間內釋放到周圍場所中的可燃性物質的量就越多,則危險區域的范圍相應就越大。
      (2) 爆炸下限
      對于一定的釋放量,爆炸下限降低,則濃度達到爆炸下限之上的爆炸性氣體混合物的量就相應增加,危險區域的范圍也會相應變大。
      (3) 氣體或蒸氣的相對密度
      如果氣體或蒸氣的相對密度比空氣小,那么輕于空氣的氣體和蒸氣就向上飄逸,這樣,釋放源 上方垂直方向的危險區域范圍將隨著相對密度的減小而擴大;如果氣體或蒸氣的相對密度比 空氣大,那么重于空氣的氣體或蒸氣就趨于沉積在地面上,這樣,在地面附近,危險區域的水平范圍將隨著相對密度的減小而擴大。
      (4) 通風
      加大通風量,可以縮小危險區域的范圍。這是因為通風可以將場所中泄漏的可燃性氣體或蒸氣吹散或稀釋,使危險區域的范圍縮小。如果通風效果良好,通風換氣量足夠大,并且通風 連續存在,例如,有備用風機等,則可以降低危險場所的區域類別。
      此外,釋放源周圍的障礙物可以影響通風效果,使危險區域的范圍擴大。另一方面,如果障礙物(如堤壩、圍墻、天花板等)能阻擋可燃性氣體或蒸氣向周圍進一步擴散,這時障礙物能限制危險區域的范圍進一步向外圍擴展。
      不同的通風條件對危險區域范圍的影響可以分析如下:
      1) 自然通風和整體強制通風時
      如上所述,雖然通常情況下連續級釋放源形成0區場所,1級釋放源形成1區場所,2級釋放源 形成2區場所。但是,實際的生產現場由于通風的影響,情況要復雜得多。例如,通風良好,也許會使危險場所的區域范圍小到忽略不計,也許會成為危險性較低的區域類別。如果通 風效果特別好,也許會成為非危險場所。反之,如果通風不良,也許會擴大危險場所的區域范圍,也許會成為危險性較高的區域類別。
      2) 局部強制通風時
      一般情況下,采用局部強制通風稀釋爆炸性混合物,比自然通風和整體強制通風的效果更好。其結果會使危險場所的區域范圍縮小,甚至會縮小至可忽略不計的程度。也許會成為危險 性較低的區域類別。甚至成為非危險場所。
      3) 無通風時
      無通風的場所存在釋放源時,連續級釋放源肯定會形成0區場所,1級釋放源也可能形成0區場所,2級釋放源也可能形成1區場所。但是,特殊情況下,例如釋放量極小或監視釋放時,也可能使之成為危險性較低的類別。
      4) 障礙物限制通風時
      如果危險場所內有障礙物影響通風時,則會使危險場所的范圍擴大,或使之成為危險性較高的類別??紤]障礙物影響時,應特別注意地坑及凹處的氣體或蒸氣的相對密度。
      5) 通風裝置出現故障時
      對危險場所進行分類是以通風裝置正常工作為前提的。如果通風裝置故障時的危險可以忽略不計(如另外設置有自動待機系統時),則沒有必要改變以通風裝置正常工作為前提所確定的危險場所分類。但是,如果通風裝置的故障危險不容忽視,則應預測無強制通風時爆炸性混 合物的范圍的擴大程度,同時還應預測通風裝置出現故障的頻率及持續時間,并據此來確定場所的類別。
      如果通風裝置不出現故障或即使有故障也很短暫,則應把因通風裝置的故障而擴展的危險場所定為2區場所。
      如果在通風裝置出現故障時,能夠采取措施防止可燃性物質的釋放(例如:工藝流程自動停 止),則不必改變原確定的場所分類。
      6) 其他條件
      氣候條件、地形等其他因素也能影響爆炸危險區域的范圍。綜上,在確定危險區域時應注意以下事項:
      重于空氣的氣體或蒸氣可能流入低于地面的空間,例如凹槽和溝;輕于空氣的氣體或蒸氣可 能會滯留在高處的空間,例如屋頂空間;如果釋放源位于車間外面或場所附近,應該采取措施防止大量的可燃性氣體或蒸氣進入車間或場所;通風的狀況對爆炸危險場所的范圍影響很 大,在進行區域劃分時應十分注意。
      2.7 根據危險場所分類示意圖和危險場所劃分舉例確定場所類別及范圍
      在生產現場僅根據成套設備或成套設備設計的粗略審查,就把設備周圍的各部分確定為0區 、1區或2區場所幾乎是不可能的,而必須仔細地分析爆炸性混合物形成的各種可能性。
      要想確定可燃性物質釋放的頻度、釋放時間、釋放速率、濃度、通風及其他影響危險場所類別、范圍的要素,就必須對可能形成釋放源的容納可燃性物質的工藝流程用設備逐一進行仔 細的考察分析。國家標準GB 3836.14—2000《爆炸性環境用電氣設備 第14部分:危險場所 分類》中給出了“危險場所分類示意圖”及“危險場所劃分舉例”的提示性附錄,這些資料 為掌握場所分類原理及方法提供了實際幫助。但是標準中給出的一些危險區域范圍示例都是 在一定條件下劃分的,使用時應注意其限定條件。標準中給出的示例僅是指導性范例,若要將標準中的例子用于實際的場所分類,必須考慮實際的特殊環境和各種不同情況的特殊細節 ,例如,油井設施危險區域的劃分是指在一般情況下確定的。如果油井的油壓或氣壓非常高,則危險區域的相應范圍就會擴大。此外,每個例子中只給出了一些影響參數,而不是全 部,一般情況下,考慮到這些因素 是特殊規定的,而且有一些是定性的而不是定量的,所以分類結果較為保守。也就是說,若可能更嚴密地規定運行參數,便會得到更準確的場所分類結果。

      五、新的氣體防爆標準通用要求的變化
      GB3836.1—2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 通用要求》已經國家技術監督局批準正式頒布,該標準的修訂情況一直是大家十分關心的問題,現將其主要修訂內容介紹如下:
      根據“采用國際標準和國外先進標準管理辦法”的規定和國家有關技術政策,本次標準的修訂緊跟國際標準的修訂動態,等效于IEC60079—0:1998標準。在主要技術內容上和編寫方法上與之相同,僅在技術上有很小的差異。這些差異均以“注”(腳注或注釋)的形式出現,內容較多時增加附錄加以說明。

      一、GB3836.1—2000(以下簡稱本標準)與IEC60079—0:1998(以下簡稱IEC標準)的主要差異
      本標準與IEC標準的不同之處,總計有兩個條文、三個附錄。即第8.3條,IEC標準條文是“8.1的規定不適用于Ⅰ類攜帶式測量儀表”。而我國標準對Ⅰ類攜帶式或支架式電鉆、攜帶式儀表、燈具均已有規定,且多年的實踐證明是安全可行的。近年我國又制定了國標GB13813,用摩擦火花試驗方法對其考核。故本標準對IEC標準未做規定的攜帶式儀表進行規定,以便于這類產品的設計、制造和檢驗。又如27.1條的注,IEC標準只有正文,沒有注。但如何考慮保證在“可能存在化學腐蝕的情況下,仍然“清晰耐久”,在執行中會有不同的理解。為了統一認識,根據我國標準對標牌的要求,以注的形式,將我國標準中行之有效的有關要求,對“清晰和耐久”做了進一步的說明。
      “附錄A:檢驗程序”。IEC標準無檢驗程序的具體規定,為適應我國防爆電氣產品檢驗工作的需要,增加了附錄A?!案戒洠茫孩耦愲姎庠O備防潮要求”。IEC標準對Ⅰ類電氣設備防潮要求無具體規定,由用戶和制造廠商定相應措施。根據我國煤礦井下的特殊要求,對防潮提出了具體要求,規定了試驗方法和最少周期數。
      “附錄E:Ⅰ類電氣設備塑料外殼特殊要求”。IEC標準中無此規定,根據我國煤礦井下的特殊要求,Ⅰ類電氣設備塑料外殼應具有阻燃性能,具體試驗方法和要求在附錄C中規定。
      IEC標準關于將礦用安全帽燈標準納入問題尚在考慮中”,為適應我國礦用安全帽燈的生產、檢驗和使用,本標準暫采用我國標準GB7957的規定。
      以上為本標準與IEC標準的不同之處,其余均等同IEC標準。
      二、本標準與GB3836.1—83(以下簡稱原標準)的差異
      1.標準名稱
      標準名稱由“爆炸性環境用防爆電氣設備”改為“爆炸性氣體環境用電氣設備”,以區別于爆炸性粉塵環境。本標準在編寫方法上取消了“篇”的規定。
      2.防爆型式
      防爆型式專用標準中取消了“無火花型電氣設備n”,和“氣密型電氣設備h”。因“n”型可不符合本標準的規定,它是一種不考慮安全系數的防爆電氣設備,只能適用于2區較安全的場所?!埃琛毙蜆藴适菂⒄眨桑牛茫罚埂糃D1〗15“n”型電氣設備中密封裝置的要求而制定的。隨著“n”型標準等同或等效IEC79—15標準,“h”型將隨著取消。本標準增加了礦用安全帽燈的規定。
      3.引用標準
      引用標準中凡我國標準與IEC和ISO標準等同或等效的,均采用我國標準。根據采用國際標準的有關規定,我國標準與IEC和ISO標準不等同或等效的,均直接采用國際標準,以促使這些標準盡快修訂與國際標準等同或等效。
      標準中直接引用的IEC和ISO標準,均在標準條文中加以引用,這些標準均無我國標準與之等同、等效。故直接引用IEC和ISO標準。
      4.定義和符號
      與原標準相比修訂了“爆炸性環境用防爆電氣設備”為“電氣設備”,“爆炸性氣體混合物”為“爆炸性氣體環境”。取消了“特殊緊固件”、“護圈”、“沉孔”、“樣機”和“試樣”、“溫度組別”等定義。增加了“工作溫度”、“最高工作溫度”、“額定值”、“額定”、“Ex電纜引入裝置”、“壓緊元件”、“夾緊裝置”、“接線空腔”、“連接件”、“Ex元件”、“符號X”、“符號U”等定義。其中“Ex電纜引入裝置”、“Ex元件”是一種較新的概念。Ex電纜引入裝置,作為一種設備單獨試驗并取證和設備外殼一起安裝而不需再發證書的電纜引入裝置。按國際上慣例,電纜的引入裝置可以做為一種單獨設備從設備外殼上取下,是一種專門的標準零件??梢杂寐菁y、光孔等方法與設備外殼連接,引入裝置符合本標準附錄D或IEC60079—0附錄B的規定。而我國一般電纜引入裝置都與設備外殼鑄在或焊在一起。不能作為一種專門的標準零部件。同樣,Ex元件是一種不能單獨使用的防爆部件,它可以單獨取證,但防爆合格證號之后為符號U。當它與其他電氣設備或系統一起使用時需附加認證,即需另外取證。Ex元件應符合本標準附錄F或IEC60079—0附錄C的規定。
      5.電氣設備分類和溫度組別
      爆炸性氣體環境用電氣設備分為Ⅰ類(煤礦用)和Ⅱ類(除煤礦外的其他爆炸性氣體環境用)電氣設備。Ⅱ類隔爆型“d”和本質安全型“i”電氣設備,按爆炸性氣體特性又分為ⅡA、ⅡB和ⅡC類。取消了原標準“級別”的概念。只有隔爆型“d”和本質安全型“i”按最大試驗安全間隙(MESG)和最小引燃電流(MIC),又進一步劃分為ⅡA、ⅡB和ⅡC類。不同于原標準“分為A、B、C三級”。
      所有防爆型式的Ⅱ類電氣設備分為T1~T6組,并在產品上標出最高表面溫度的有關標志。溫度標志可優先按表1標出溫度組別,或標出最高表面溫度,或二者都標出。二者都標時
      最高表面溫度放在前面,如最高表面溫度為125℃的工廠用增安型:ExeⅡ125℃(T4)。必要時給出其限定使用的氣體名稱,如:Ⅱ類用于氨氣環境的隔爆型:ExdⅡ(NH3)或ExdⅡ氨。
      6.環境溫度
      環境溫度超出-20~+40℃范圍時,除可按原標準規定在名牌上標出外,本標準規定還可在防爆合格證號之后加“X”符號表示。
      7.對所有電氣設備的規定
      與原標準相比增加了6.1爆炸性氣體環境用電氣設備應符合的規定。對電氣設備承受一些不利的條件(如:運行條件惡劣、潮濕影響、化學劑影響、環境溫度的變化),由用戶提出要求,用戶和制造廠協商解決,這是國際慣例??紤]到我國煤礦井下潮濕的特殊情況,對Ⅰ類電氣設備補充了統一的防潮規定,具體要求見附錄C。對具有快開式門或蓋的電氣設備,要限制其開門的速度,內裝電容器時開門所需時間間隙須大于電容器放電至下列剩余能量所需時間:充電電壓大于200V時ⅡA電氣設備0.2mJ,ⅡB電氣設備0.06mJ,ⅡC電氣設備0.02mJ。充電電壓低于200V時剩余能量可為上述值的2倍。與原標準相比,增加了低于200V時可為上述值2倍的規定。充電電壓大于200V時的規定與原標準一致。內裝電熱元件的規定與原標準一致。
      8.非金屬外殼和外殼的非金屬部件
      對于非金屬外殼和外殼的非金屬部件(即原標準的塑料外殼),改動較大。本標準規定:
      非金屬外殼和外殼的非金屬部件應按23.4.7的規定進行耐熱、耐寒、機械、光老化、耐化學試劑、表面電阻等試驗,密封圈應按附錄D中3.3的規定進行老化試驗。
      在制造廠向檢驗單位提供的文件中,對非金屬外殼的材料的有關參數(如:制造廠名、顏色、成分比例、表面處理符合的標準等)和加工工藝過程應給予說明,并由制造廠對其負責,檢驗單位可不對其審查,只對其存檔備查。
      塑料外殼或外殼部件的最高表面溫度至少應比對應20000h點的溫度指數TI低20K。并且還應能經受耐熱、耐寒試驗的考核。
      對移動式可能被摩控或擦拭塑料部件的固定式電氣設備,應設計為正常維護和進行清潔時能防止產生引燃危險的靜電電荷的結構。不能防止時應用警告牌說明運行中須采取的安全措施。
      Ⅰ類電氣設備塑料外殼的表面大于100cm3時,按照23.4.7.8在特定條件下[溫度(23±2)℃相對濕度(50±5)%],測得的表面絕緣電阻不應超過1GΩ。溫度標志可優先按表1標出溫度組別,或標出最高表面溫度,或二者都標出。
      Ⅱ類電氣設備除通過合理選材達到上述要求外(表面電阻不超過1GΩ),還可通過限定塑料外殼和外殼部件的最大表面面積來達到(ⅡA、ⅡB類電氣設備不得超過100cm2,如塑料裸露部分用接地金屬框架圍著,可不超過400cm2;ⅡC類電氣設備包括透明件不得超過20cm2,如塑料部件有附加防靜電電荷措施,可增至100cm2)。也可選擇合理尺寸、形狀和布置,或采取其他安全措施來達到。如不能通過外殼的設計來避免產生引燃危險靜電電荷時,則應設一個警告牌標明在運行中采用的安全措施。
      應該注意的是在選擇電氣絕緣材料時,應考慮其最小表面絕緣電阻,以防止塑料部件碰觸帶電件而產生的問題。用于有爆炸性氣體長時間持續存在的場所(如0區場所)的塑料外殼部件還應有更進一步的限制。
      與IEC標準相比增加了“Ⅰ類電氣設備塑料外殼應具有阻燃性能的要求,具體規定見附錄E。即按GB11020FV法試驗不低于FV2的要求,以適應我國煤礦井下特殊情況的需要。
      允許在塑料外殼上攻螺孔,只要螺紋形狀適合于塑料材質,滿足防爆型式專用標準要求即可。
      9.含輕金屬的外殼
      本標準對原標準的名稱“輕合金外殼”進行了修訂,含義也有所不同。Ⅰ類電氣設備外殼材料的鋁、鈦和鎂的總含量(按質量百分比)不允許大于15%,且鈦和鎂的總含量不允許大于6%,Ⅱ類電氣設備外殼材料的含鎂量(按質量百分比)不允許大于6%。不同于原標準只規定含鎂量不大于0.5%和抗拉強度不低于120MPa的規定。
      Ⅰ類攜帶式儀表IEC標準未做規定,我國原標準對Ⅰ類攜帶式電鉆、儀表和燈具等的外殼已有規定,多年的實踐證明是行之有效的。對于含鎂量的問題近年來有些爭議,故本標準除采
      用IEC的規定外,還增加了允許用GB13813規定的摩擦火花試驗方法考核含輕金屬的材料的安全性的規定。
      含輕金屬的外殼也允許攻螺孔,只要螺紋形狀適合于外殼所用材料,并滿足相應防爆型式專用標準的要求即可。
      10.緊固件
      一般電氣設備的緊固件只允許用工具才能松開或拆除。對“防松裝置”不做規定,需要時由各防爆型式專用標準規定。
      含輕金屬的外殼的緊固螺釘允許用輕金屬或塑料制成,只要緊固件材料適用于外殼材料,滿足防爆形式專用標準的要求即可。
      特殊緊固件的要求與原標準有較大不同。原標準特殊緊固件是指將螺栓頭放入凹窩或沉孔中,只能用專用工具才能打開。這次修訂對凹窩和沉孔只看做保護措施,特殊緊固件的要求為:螺距符合GB9144,公差配合符合GB9145的6g/6H配合;螺栓或螺母符合相應標準的要求;電氣設備的孔符合以下要求:(1)電氣設備上的螺孔深度應大于等于相應規格螺母的高度;(2)螺紋公差符合GB9145的6H級,且螺栓頭下面的孔與螺栓間隙不大于ISO286—2中H13公差,細桿螺栓頭下面的孔應玫絲,螺栓頭與被連接件的接觸面積應大于或等于非細桿螺栓的接觸面積;(3)內六角螺栓螺紋公差符合GB9145中6H級,緊固后螺栓不得從螺孔中凸出。
      11.聯鎖裝置
      聯鎖裝置在結構上應保證用非專用工具不能輕易解除其作用,聯鎖解除前不能破壞其防爆型式。
      12.絕緣套管
      絕緣套管應安裝牢固并經受扭轉試驗考核。取消了原標準“用吸濕性較小的材料制成”的要求。
      13.粘接材料
      粘接材料應有足夠的熱穩定性,其極限溫度值應超過電氣設備的最高溫度至少20K。
      與原標準相比取消了“最低為120℃”的規定,主要以粘接材料極限溫度高于電氣設備最
      高溫度20K為依據,放寬了使用的粘接材料范圍。只要制造廠向檢驗單位提供足夠的證據說明符合上述要求,檢驗單位不再進行驗證試驗
      粘接材料若承受不利運行條件,由制造廠和用戶協商解決措施。
      14.Ex元件
      Ex元件是等同IEC標準而增加的一新概念。Ex元件即防爆元件,它可單獨取證,但防爆合格證編號后加“U”符號,以表明其為Ex元件。它不能單獨使用,和其他電氣設備或系統一起使用時,須和其他電氣設備一起重新進行補充檢驗認證。
      Ex元件應滿足附錄F的規定,Ex元件可以是空外殼?;蚺c設備一起使用。并符合1.2所列一個或多個防爆型式的規定。Ex元件可安裝在設備外殼內、外殼外,或部分在外殼內部分在外殼外。安裝在外殼內的Ex元件,單獨不能檢驗的部分,安裝后仍要進行檢驗。如元件的表面溫度,電氣間隙爬電距離等。安裝在外殼外、或部分在內、部分在外的Ex的元件,與外殼的接合面應符合有關防爆型式的規定,并進行機械(沖擊)試驗。
      15.連接件和接線空腔
      與原標準相比取消了采用永久引入電纜的限制,但對所有采用永久引入電纜的設備均應在防爆合格證號后加“X”符號。以表明永久電纜的自由端應有適當的措施加以保護。
      接線空腔符合1.2所列一種防爆型式。電氣設備應設連接件與外部電路相連。接線空腔和出線口應有足夠尺寸以方便導線連接。并使電氣間隙爬電距離符合相應防爆型式標準的規定。
      16.接地連接件
      與原標準相比接地連接件的規格修訂為內接地與外接地的連接件規格相同。外接地連接件還應與至少截面積為4mm2的接地線有效連接。
      電氣設備應設內接地和外接地連接件。內外接地應有電氣上的連接(不一定有導線連接)。特殊情況下(雙重絕緣、加強絕緣、安裝在金屬導管系統上)可不設內外接地連接件。連
      接件應有防腐措施。結構上應能防止導線松動、扭轉,能持久保持接觸壓力。與輕金屬連接時,須采取特殊預防措施(如應用鋼質過渡件)。
      17.電纜和導管引入裝置
      制造廠在提供給檢驗單位的文件中應指明引入電纜或導管的位置和最大允許數量。
      引入裝置一般做為單獨的部件進行試驗和發證,也可與設備一起試驗和發證。
      引入裝置還應符合附錄D的規定。Ⅰ類電纜引入裝置應設有夾緊裝置。引入裝置的導管部分可以用螺紋或光孔與電氣設備連接。多余的引入裝置孔應用封堵件封堵,并符合相應防爆型式的規定。
      與原標準相比取消了密封圈邵爾氏硬度及尺寸的規定,而只以相應的試驗來考核。增加了引入裝置的耐沖擊試驗、防護試驗,以及引入裝置的標志、密封圈的標志等的規定。
      在額定工作狀態下,如電纜或導管引入裝置部位的溫度高于70℃,或電纜分支部位高于80℃,則電氣設備外部應設一標示牌,以便用戶選用合適的電纜,或在導管中適當布線。
      密封圈式電纜引入裝置均應進行夾緊試驗,與原標準相比取消了Ⅱ類攜帶式或移動式和Ⅰ類電氣設備引入裝置才進行夾緊試驗的規定。
      18.旋轉電機的補充規定
      本標準與原標準相比,增加了Ⅰ類旋轉電機通風孔的結構和布置,使大于12.5mm的異物不因垂直墜落或振動而觸及電機的旋轉部件,可采用IP10的防護等級。增加了塑料風扇的塑料材質的熱穩定性要求,即塑料的使用溫度應高于風扇額定運行溫度至少20K。風扇用含輕金屬材料制造時,應符合8.1或8.3的規定。
      19.開關的補充規定
      觸頭式開關不允許浸在可燃性絕緣油中。取消了原標準的特殊規定。增加了開關柜設隔離器時,隔離器的接觸和斷開位置必須表示明確。開關的外殼內帶遙控電路時,外殼的門或蓋應符合下列要求:
      (1) 門或蓋與隔離器聯接。內部非保護電路能斷開的除外。
      (2) 如在隔離器斷開情況下一些內部元件仍帶電時,則帶電元件應采用1.2規定的防爆型式保護,或電氣間隙爬電距離符合增安型“e”的規定,并且內部用一補充殼體把帶電件保護在內,殼體的防護等級為IP20,且工具不能直接接觸帶電件,內部殼體設“嚴禁帶電開蓋”的警告牌。
      (3) 如不設聯鎖則應設“嚴禁帶電開蓋”的警告牌。
      20.熔斷器的補充規定(原標準無此條規定)
      有熔斷器的外殼應設聯鎖裝置,聯鎖裝置應在更換或安裝熔斷器時切斷電源,并且在外殼關合可靠后才能使熔斷器帶電,或者增設“嚴禁帶電開蓋”的警告牌。
      21.插接裝置的補充規定(原標準無此條規定)
      插接裝置應用機械、電氣或其他方法聯鎖,聯鎖應使插接裝置在帶電條件不能斷開,斷開時插頭不得帶電?;蛴锰厥饩o固件將插頭與插座連在一起,并設“嚴禁帶電斷開”的警告牌。如插接裝置與電池聯接,斷開前不能斷電,則警告牌標志為“只允許在非危險場所斷開”。
      額定電流在10A以內,額定電壓交流250V直流60V以內時的插接裝置,符合以下要求時,可不設聯鎖或特殊緊固件。
      (1) 插座在電源側;
      (2) 插頭與插座分離前有滅弧延遲時間;
      (3) 在滅弧期間插頭座均應符合隔爆型“d”的要求;
      (4) 分開后帶電件仍應符合1.2所規定的任一防爆型式。
      無論在任何情況下都嚴禁未插入插座的插頭元件帶電。
      22.燈具的補充規定
      與原標準相比取消了Ⅰ類設警告牌燈具的燈座(符合GB1444的規定)要求、反光罩、燈座連接件標志“O”等的要求。保護網網孔面積大于(50×50)mm2時,視為無保護,取消了表4的規定。
      本標準規定燈具應有透明保護罩,透明保護罩可由保護網來保護,保護網的網孔應小于50×50mm, 如超過則視為無保護網。透明罩和保護網均應經受沖擊試驗的考核。
      燈具用吊環安裝時,吊環應鑄在或焊接在外殼上。若吊環用螺紋旋在外殼上,則須另有防松措施。燈具不允許只有一個螺釘安裝。
      燈具可打開的蓋子,應有自動聯鎖裝置,使燈蓋打開時燈座的所有電極均切斷電源(本質安全型燈具除外)。如果斷路器斷開后除燈座外某些部件仍帶電時,則這些帶電部件應用1.2規定的防爆型式之一進行保護,或電氣間隙爬電距離符合增安型“e”的規定,且附加外殼把帶電部件保護在內,附加外殼應符合GB4208的IP30的規定,且工具不能經過開口直接接觸帶電件,附加外殼上還應設“嚴禁帶電打開”的警告牌。也可設置“嚴禁帶電打開”警告牌,代替聯鎖裝置。
      不允許用游離金屬鈉燈(符合IEC192的低壓鈉燈),可以使用高壓鈉燈(例如符合IEC662的鈉燈)
      手提燈和帽燈的補充規定:
      Ⅰ類帽燈應符合GB7957礦用安全帽燈的規定。
      Ⅱ類帽燈和手提燈在燈具處于種種位置狀態均應防止電解液流出。光源和電源分別在不同外殼中用電纜連接時,電纜引入裝置和電纜按附錄D中D3.1進行試驗。
      23.本標準取消了原標準中空間加熱器的規定。
      24.本標準增加了型式檢查和試驗的內容
      目的在于確認電氣設備樣機符合本標準和有關防爆型式專用標準的規定。
      制造廠應提供技術資料、圖紙說明能確切完整地保證電氣設備的防爆安全性,檢驗單位應審查技術資料、圖紙是否符合本標準和防爆型式專用標準的規定。檢驗單位還應檢查制造廠提供的樣機或樣品是與技術資料、圖紙相符,并進行有關試驗。
      檢驗單位可取消不必要的試驗,但應記下取消的理由。對Ex元件試驗過的項目不再重復試驗。某些試驗可在檢驗單位的試驗室進行。也可在檢驗單位監督下的其他地方進行。如正壓型“p”可在制造廠或用戶進行最小換氣量、正壓值、外殼強度等試驗。試驗結果如不符合標準規定時,檢驗單位可按實際情況要求對電氣設備進行修改。各項試驗均應在檢驗單位認為最不利的情況下進行。
      25.沖擊試驗
      本標準取消了原標準對透明件采用聚酰胺(尼龍)錘頭進行沖擊試驗的規定。
      沖擊錘應安裝一個直徑為25mm的半球形淬火鋼制沖擊頭,沖擊錘質量為1kg自高度h垂直下落沖擊電氣設備表面。沖擊能量見表4。表4中Ⅰ類無保護透明件沖擊的能量由原標準10J改為7J。
      通常試驗在裝配完好的電氣設備上進行。對透明件試驗有困難時,可將透明件裝在設備本身或類似的支架上進行試驗。制造廠與檢驗單位協商同意后,也可在空外殼上進行。
      玻璃透明件在三個樣品上進行試驗,每個樣品試一次,其他零件應在二個樣品上進行試驗,每件樣品在兩個不同位置各進行一次試驗。
      通常試驗環境溫度為(20±5)℃(原標準為(20±10℃)。材料在低溫下抗沖擊性能降低時,試驗在規定的最低溫度下進行(原標準未說明此要求)。
      塑料部件應在比最高工作溫度高10K最多高15K的溫度下和比最低工作溫度低5K最多低10K的溫度下分別進行試驗(原標準高溫至少50℃,低溫-25℃±3℃,戶內-5℃±2℃)。
      試驗時電氣設備放在最少20kg的鋼質基座上。
      26.跌落試驗
      攜帶式電氣設備除進行沖擊試驗外還應進行跌落試驗。試驗環境溫度同沖擊試驗,塑料部件只在下限溫度下進行。原標準未規定塑料部件在低溫下進行試驗。沖擊和跌落試驗后不應引起電氣設備防爆型式的任何損壞。
      27.外殼防護等級試驗
      按GB4208、GB4942.1的規定進行。與原標準一致,但本標準的要求更詳細。
      28.絕緣套管扭轉試驗
      與原標準基本一致,本標準對其敘述更明確具體。對其他規格的螺栓可繪制曲線確定,對大規格的螺栓可由曲線外推法得出。
      29.溫度試驗
      與原標準相同,但對電氣設備有多種使用位置,只測某一特定位置的溫度時,應在試驗報告上說明,并且設備防爆合格證號后加“X”,或用小標牌標明。
      30.熱劇變試驗
      本標準規定對燈具透明件和電氣設備觀察窗玻璃均應經受熱劇變試驗。原標準只對燈具透明件進行試驗,且試5個透明件,每個透明件僅作一次,以均不損壞為合格。本標準取消了此規定。
      31.非金屬外殼和外殼的非金屬部件的試驗
      原標準只對塑料外殼進行熱穩定性試驗,而本標準除對塑料外殼進行耐熱、耐寒試驗(即熱穩定性試驗)外,還須進行機械試驗,光老化試驗、耐化學試劑試驗、表面電阻試驗和有關防爆試驗、耐燃燒性能試驗等。
      Ⅰ類電氣設備須試6只樣品,Ⅱ類電氣設備試2只樣品。根據設備情況也可以減少樣品。
      表面電阻的測量電極由原標準Φ(50±0.1)mm圓環改為相距(10±0.5)mm長(100±1)mm寬(1±0.2)mm的兩條平行直線段。
      32.爆炸性混合物中的試驗與原標準相同
      原標準的“電纜和導線引入裝置夾緊試驗”、“濕熱試驗”、“橡膠材料老化試驗”等本標準從正文中取消,這些要求移入了相應的附錄中。
      33.例行檢查和試驗
      本標準規定了例行檢查和試驗及制造廠責任。
      制造廠必須進行檢查和試驗以保證生產的電氣設備符合技術資料和標準的規定。
      制造廠責任
      制造廠應對其生產的產品符合技術資料及標準的規定負責
      電氣設備改造和修理后檢查試驗
      在電氣設備上進行修改,涉及到設備的防爆類型和溫度時,應由檢驗單位重新進行檢驗。原標準未明確規定這些責任。
      34.標志
      電氣設備主體明顯處應設置標志。標志必須考慮到可能存在的化學腐蝕下,仍清晰和耐久。對如有“清晰、耐久”,在注1、2中舉例進行了說明:如凸凹紋,用青銅、黃鋼、不銹鋼等,也可用其他方法,以設備通過各項試驗后仍清晰、不脫落為合格。標志材料的厚度未做限制,標志應標出Ex、防爆型式、類別、溫度組別。
      本標準對防爆合格證的編號方法也進行了規定。
      35.附錄A 檢驗程序(標準的附錄)
      IEC標準無此規定,其送檢要求另有條例。根據我國情況,原標準的送檢程序各制造廠已熟悉,現參照國外慣例要求進行必要的修改,使其既適合我國國情又符合國外一般慣例。
      修改的內容如下:
      (1) 送檢的技術文件中,產品圖紙只要求送與防爆性能有關的圖紙。與防爆性能無關的圖紙可不送檢,以便更好地保護制造廠的技術秘密。
      (2) 原標準“必要的計算資料和說明”修改為“為確保電氣設備安全性必要的其他資料”。
      (3) 送檢樣機時還要提供“有關的工廠產品質量保證文件資料”,如是否通過GB/T19000〖CD1〗92質量體系認證。不能提供有關資料的,須進行工廠條件審查,以保證產品質量。
      檢驗部門在防爆合格證有效期內應至少對獲證產品進行一次復查,包括對產品質量保證文件的核查。
      36.附錄B(提示的附錄)
      在等同IEC標準的基礎上,表B中增加相應氣體的溫度組別,以便于設計、制造和檢驗。與原標準相比增加了相應氣體的分級方法。
      37.附錄C Ⅰ類電氣設備防潮要求(標準的附錄)
      根據我國煤礦井下潮濕的情況,Ⅰ類電氣設備防潮要求專門進行了規定。不同于IEC那樣由用戶和制造廠協商解決。原標準此要求在正文中。
      38.附錄D Ex電纜引入裝置(標準的附錄)
      由于電纜引入裝置的特殊性,國際標準將Ex電纜引入裝置做為專門術語進行了定義,并專門進行了規定,集中放入附錄中,將其視為一個單獨設備進行試驗并取證,與電氣設備一起安裝使用。
      Ex電纜引入裝置可以是單獨設備,從設備外殼上拆下,也可與設備外殼鑄造或焊接為一體,均須符合本標準附錄D的要求。
      本標準電纜引入裝置的規定和試驗均在正文中。且只對Ⅰ類電氣設備和Ⅱ類攜帶式電氣設備進行夾緊試驗。本標準對所有電氣設備的引入裝置均須進行夾緊試驗。其試驗方法和規定與原標準也有所不同。
      39.附錄E Ⅰ類電氣設備塑料外殼特殊要求(標準的附錄)
      根據我國煤礦環境的特殊要求,對塑料外殼提出不燃或阻燃性要求,并規定了燃燒性能考核方法。原標準只有要求,無試驗方法。
      40.附錄F Ex元件應符合條款(標準的附錄)
      原標準無此規定。
      41.附錄G 沖擊試驗裝置示例(提示的附錄)
      示例與原標準相同,原標準放在正文中

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